Linux服务器硬件及RAID配置操作
文章目录
- 服务器硬件及RAID配置实操
- 服务器硬件详解
- RAID磁盘整列详解
- RAID磁盘阵列介绍
- RAID 0磁盘阵列介绍
- RAID 1磁盘阵列介绍
- RAID 5磁盘阵列介绍
- RAID 6磁盘阵列介绍
- RAID 1+0磁盘阵列介绍
- 阵列卡
- 阵列卡介绍
- 阵列卡的缓存
- 构建软RAID磁盘阵列
- 创建软RAID磁盘阵列步骤
- 创建RAID10（先做镜像，再做条带）
服务器硬件及RAID配置实操
服务器硬件详解
服务器规格2P4C32G：
2P–物理核，4C–一个cpu上有4个核心服务器一共有2*4=8核cpu，32G–32G内存空间
服务器适配
专用硬件 + 专用软件
通用服务器 + 软件适配
云服务器 + 软件适配
容器云
RAID磁盘整列详解
RAID磁盘阵列介绍
是Redundant Array of Independent Disks的缩写，中文简称为独立冗余磁盘阵列
把多块独立的物理硬盘按不同的方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘)，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术
组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)
常用的RAID级别
RAID0，RAID1，RAID5，RAID6，RAID1+0等
RAID 0磁盘阵列介绍
- RAID 0(条带化存储)
- RAID 0连续以位或字节为单位分割数据，并行读/写于多个磁盘上（平均分配，负载均衡），因此具有很高的数据传输率（同时读写相当于N块硬盘同时读写），但它没有数据冗余
- RAID 0只是单纯地提高性能，并没有为数据的可靠性提供保证，而且其中的一个磁盘失效将影响到所有数据
- RAID 0不能应用于数据安全性要求高的场合
RAID 1磁盘阵列介绍
通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据
当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID 1可以提高读取性能（无法提升写性能）
RAID1是磁盘阵列中单位成本最高的（需要更多的存储空间），但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据
N/2磁盘利用率
N（偶数）块硬盘组合成一组镜像，N/2容量
RAID 5磁盘阵列介绍
N(N>=3)块盘组成阵列，一份数据产生N-1个条带，同时还有1份校验数据，共N份数据在N块盘上循环均衡存储
校验数据：通过留存的数据可通过算法实现恢复缺失的数据，在N块硬盘上循环均衡的写入。全部写在一块硬盘上时是RAID 3，由于校验数据写入频率远大于其他数据，所以不采用RAID 3
N块盘同时读写，读性能很高，但由于有校验机制的问题，写性能相对不高
(N-1)/N磁盘利用率
可靠性高，允许坏1块盘（仅允许一块），不影响所有数据
RAID 6磁盘阵列介绍
- N(N>=4)块盘组成阵列,(N-2)/N磁盘利用率
- 与RAID 5相比，RAID 6增加了第二个独立的奇偶校验信息块
- 两个独立的奇偶系统使用不同的算法，即使两块磁盘同时失效（最多允许2块硬盘损坏）也不会影响数据的使用
- 相对于RAID 5有更大的“写损失”，因此写性能较差（安全性较高，生产环境采用较少）
RAID 1+0磁盘阵列介绍
RAID 1+0(先做镜象，再做条带)
- N（偶数，N>=4)块盘两两镜像后，再组合成一个RAID 0
- N/2磁盘利用率
- N/2块盘同时写入，N块盘同时读取
- 性能高，可靠性高
RAID 0+1(先做条带，再做镜象)
- 读写性能与RAID 10相同
- 安全性低于RAID 10
在已损坏一个条带的情况下RAID 1+0的损坏率为1/3，而RAID 0+1的损坏率为2/3，所以RAID 1+0优于RAID 0+1
| RAID级别 | 硬盘数量 | 硬盘利用率 | 是否有校验能力 | 保护能力 | 写性能 |
|---|---|---|---|---|---|
| RAID0 | N | N | 无 | 无 | 单个硬盘的N倍 |
| RAID1 | N（偶数） | N/2 | 无 | 允许一个设备故障 | 需写两对存储设备，互为主备 |
| RAID5 | N>=3 | (N-1)/N | 有 | 允许一个设备故障 | 需写计算校验 |
| RAID6 | N>=4 | (N-2)/N | 有 | 允许两个设备故障 | 需双重写计算校验 |
| RAID10 | N>=4（偶数） | N/2 | 无 | 允许两个基组中各坏一个 | N/2块盘同时写入 |
阵列卡
阵列卡介绍
- 阵列卡是用来实现RAID功能的板卡
- 通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列组件构成的
- 不同的RAID卡支持的RAID功能不同
- 例如支持RAID0、RAID1、RAID5、RAID10等
- RAID卡的接口类型
- IDE接口、SCSI接口、SATA接口和SAS接口
阵列卡的缓存
- 缓存(Cache)是RAID卡与外部总线交换数据的场所，RAID卡先将数据传送到缓存，再由缓存和外边数据总线交换数据
- 缓存的大小与速度是直接关系到RAID卡的实际传输速度的重要因素
- 不同的RAID卡出厂时配备的内存容量不同，一般为几兆到数百兆容量不等
构建软RAID磁盘阵列
创建软RAID磁盘阵列步骤
- 安装mdadm
- 准备用于RAID阵列的分区
- 为Linux服务器添加4块SCSI硬盘，并使用fdisk工具各划分出以块2GB的分区依次为
- /dev/sdb1、/dev/sdc1、/dev/sdd1、/dev/sde1
- 将其类型ID更改为"fd"，对应为"Linux raid autodetect"，表示支持用于RAID磁盘阵列
- 创建RAID设备并建立文件系统
- 挂载并使用文件系统
检查是否己安装mdadm软件包
rpm -q mdadmyum install -y mdadm
使用fdisk工具将新磁盘设备/dev/sdb、/dev/sdc、/dev/sdd、/dev/sde划分出主分区sdb1、 sdc1、sdd1、 sde1，并且把分区类型的ID标记号改为"fd"
fdisk /dev/sdbfdisk /dev/sdcfdisk /dev/sdcfdisk /dev/sdc
创建RAID设备
#创建RAID5
mdadm -C -v /dev/md5 [-a yes] -l5 -n3 /dev/sd[bcd]1 -x1 /dev/sde1
- -C:表示新建
- -v:显示创建过程中的详细信息。
- /dev/md5:创建RAID5的名称。
- -a yes:–auto，表示如果有什么设备文件没有存在的话就自动创建，可省略。
- -l:指定RAID的级别，l5表示创建RAID5。
- -n:指定使用几块硬盘创建RAID，n3表示使用3块硬盘创建RAID。
- /dev/sd[bcd]1:指定使用这3块磁盘分区去创建RAID。
- -x:指定使用几块硬盘做RAID的热备用盘，x1表示保留1块空闲的硬盘作备用
- /dev/sde1:指定用作于备用的磁盘
查看配置情况
cat /proc/mdstat（简洁）
mdadm -D /dev/md5（详细）
对MD5进行格式化并新建文件夹/data，将其挂载到/data/下
mkfs -t xfs /dev/md5mkdir /datamount /dev/md5 /data/
实现故障恢复
mdadm /dev/md5 -f /dev/sdc1 //模拟/dev/adb1故障
mdadm -D /dev/md5 //查看发现sde已顶替sdb1
watch -n 5 'cat /proc/mdstat'（监听状态，ctrl + C 退出）
检查磁盘有没有作为RAID
mdadm -E /dev/sd[b-e]1
创建/etc/mdadm.conf配置文件，方便管理RAID的配置，比如启动、停止
echo 'DEVICE /dev/sdc1 /dev/sdb1 /dev/sdd1 /dev/sde1' > /etc/mdadm.conf
mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf //">>"前的命令得到的结果写入/etc/mdadm.confumount /dev/md5 //解挂mdadm -S /dev/md5 //停止设备mdadm -As /dev/md5 //启动设备，-s:指查找/etc/mdadm.conf文件中的配置信息
mdadm命令其他常用选项
- -r：移除设备
- -a：添加设备
- -S：停止设备
- -A：启动RAID
创建RAID10（先做镜像，再做条带）
mdadm -Cv /dev/md0 -l1 -n2 /dev/sd[bc]1
mdadm -Cv /dev/md1 -l1 -n2 /dev/sd[de]1
mdadm -Cv /dev/md10 -l0 -n2 /dev/md0 /dev/md1
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